(57)【要約】 【課題】  発光素子本体から出射されロッドレンズに入射する光の入射光量を増加させるとともに、発光層からの光の取出し効率を向上させることができる発光素子を提供する。【解決手段】  基板２の厚み方向一方側の表面部２ａに形成され、通電されることによって発光する発光素子本体３と、発光素子本体３から出射された光を反射する反射体５とを覆い、発光素子本体３と反射体５との間の空隙に充填されるように、透光性を有し、かつ空気よりも高い屈折率を有する材料から成る導光体６が設けられる。【選択図】      図１
2007324235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の厚み方向一方側の表面部に形成され、通電されることによって発光する発光素子本体と、
前記基板の前記厚み方向一方側の表面部に、前記発光素子本体に隣接して形成され、前記発光素子本体から出射された光を、前記発光素子本体に対して前記基板と反対側の領域に向けて反射させる反射体と、
前記発光素子本体と、前記反射体との間の空隙に充填されるように、前記発光素子本体および前記反射体を覆って設けられ、透光性を有し、かつ空気よりも高い屈折率を有する材料から成る導光体とを含むことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記反射体の前記厚み方向における前記基板と反対側の端部と、前記基板の前記厚み方向一方側の表面部との前記厚み方向における距離が、前記発光素子本体の前記厚み方向における前記基板と反対側の端部と、前記基板の前記厚み方向一方側の表面部との前記厚み方向における距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記反射体は、導電性材料から成ることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記導光体には、前記反射体の一部を露出させる透孔が形成されることを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
複数の前記発光素子本体と、前記各発光素子本体と対を成して設けられる複数の前記反射体とを備え、各対を成す前記発光素子本体と前記反射体とから成る光学手段の光学的性質が同一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光素子を有する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイから出射される光を電子写真感光体に照射させるレンズアレイとを含むことを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項７】
請求項６記載の光プリントヘッドと、
前記光プリントヘッドからの光が照射された前記電子写真感光体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、
前記電子写真感光体に現像剤によって形成された画像を記録シートに転写する転写手段と、
前記記録シートに転写された現像剤を定着させる定着手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
基板の厚み方向一方側の表面部に発光素子本体と反射体とを形成する素子本体形成工程と、
熱可塑性樹脂を加熱し流動化させ、前記発光素子本体と、前記反射体との間の空隙に充填されるように、かつ前記発光素子本体および前記反射体を覆うように導光体を設ける充填工程と、
前記熱可塑性樹脂を冷却して硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とする発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、光プリントヘッドおよび画像形成装置ならびに発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタ、ファクシミリおよび複写機などの画像形成装置には、露光装置として光プリントヘッドが用いられる。光プリントヘッドは、複数の発光素子を等間隔で配置して形成される発光素子アレイを駆動させて光源に用いる。光プリントヘッドは、発光素子アレイと、発光素子アレイから出射される光を電子写真感光体に照射させるレンズアレイとを含んで構成され、帯電された電子写真感光体に光を照射して静電潜像を形成する。
【０００３】
発光素子としては、たとえば単結晶の基板にエピタキシャル成長によって形成された発光層を含むガリウム砒素（ＧａＡｓ）などから成る化合物半導体層を発光素子本体として備えるものが知られている。このような発光素子本体から光を照射する光プリントヘッドでは、発光素子本体から出射される光が発散光であるので、出射される光のうち、一部の光しかロッドレンズに入射させることができない。ロッドレンズへの入射光量が少ないと、光プリントヘッドからの発光光量を必要量とすることができず、電子写真感光体に形成される静電潜像が不鮮明となる。
【０００４】
光プリントヘッドからの発光光量の増加は、発光素子本体に流す電流値を増大させ、発光素子本体からの発光光量を増大させることによって実現可能であるけれども、発光素子本体に流す電流値を増大させることによって、発光素子本体を駆動させるためのＩＣ（
Integrated Circuit）ドライバおよびＩＣドライバが搭載される駆動回路基板が大形化するという問題が生じる。また発光素子本体に流す電流値を増大させることは、発光素子の低寿命化の問題を発生する。
【０００５】
このような問題に鑑み、発光素子本体に流す電流値を増大させることなく、光プリントヘッドからの発光光量を増加させることができる発光素子が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される発光素子は、基板の厚み方向一方側の表面部から発光層を含む深さ位置までテーパ状の溝部を形成し、このテーパ状の溝部の発光層に対向される側の面に反射膜を形成する。発光層から出射された光のうち、基板の厚み方向における基板と反対側に向かう光はそのまま出射される。基板の厚み方向に対して傾斜して出射される光のうち、テーパ状の溝部に向かう光は、発光層に対向する反射膜によって、発光素子に対して基板の反対側に配置されるロッドレンズに向けて反射される。このような発光素子では、溝部および反射膜が形成されない発光素子に比べて、発光層から出射されロッドレンズに入射する光の入射光量を増加させることができ、光プリントヘッドからの発光光量を増加させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１３１０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される発光素子では、発光層から出射された光をロッドレンズに入射させるように集めることができるけれども、たとえば発光素子本体がＧａＡｓから成る場合、ＧａＡｓの屈折率が空気の屈折率に比べて大きいことによって、発光素子本体と空気との界面において全反射し、発光素子本体から取出されない光が存在する。このように特許文献１に開示される発光素子では、光の取出し効率の点に関しては向上が図られていない。発光素子では、発光素子から空気中に取出されない光についても発光素子から取出して出射させ、光の取出し効率を向上させることが望まれる。また発光素子を備える光プリントヘッドでは、ロッドレンズに入射する光の入射光量を増加させて、光プリントヘッドからの発光光量を増加させることが望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、発光素子本体から出射されロッドレンズに入射する光の入射光量を増加させるとともに、発光素子本体からの光の取出し効率を向上させることができる発光素子、光プリントヘッドおよび画像形成装置ならびに発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発光素子は、基板と、
前記基板の厚み方向一方側の表面部に形成され、通電されることによって発光する発光素子本体と、
前記基板の前記厚み方向一方側の表面部に、前記発光素子本体に隣接して形成され、前記発光素子本体から出射された光を、前記発光素子本体に対して前記基板と反対側の領域に向けて反射させる反射体と、
前記発光素子本体と、前記反射体との間の空隙に充填されるように、前記発光素子本体および前記反射体を覆って設けられ、透光性を有し、かつ空気よりも高い屈折率を有する材料から成る導光体とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の発光素子は、前記反射体の前記厚み方向における前記基板と反対側の端部と、前記基板の前記厚み方向一方側の表面部との前記厚み方向における距離が、前記発光素子本体の前記厚み方向における前記基板と反対側の端部と、前記基板の前記厚み方向一方側の表面部との前記厚み方向における距離よりも長いことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の発光素子は、前記反射体は、導電性材料から成ることを特徴とする。
また本発明の発光素子は、前記導光体には、前記反射体の一部を露出させる透孔が形成されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の発光素子は、複数の前記発光素子本体と、前記各発光素子本体と対を成して設けられる複数の前記反射体とを備え、各対を成す前記発光素子本体と前記反射体とから成る光学手段の光学的性質が同一であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の光プリントヘッドは、前記本発明の発光素子を有する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイから出射される光を電子写真感光体に照射させるレンズアレイとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の画像形成装置は、前記本発明の光プリントヘッドと、
前記光プリントヘッドからの光が照射された前記電子写真感光体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、
前記電子写真感光体に現像剤によって形成された画像を記録シートに転写する転写手段と、
前記記録シートに転写された現像剤を定着させる定着手段とを含むことを特徴とする。
【００１５】
また本発明の発光素子の製造方法は、基板の厚み方向一方側の表面部に発光素子本体と反射体とを形成する素子本体形成工程と、
熱可塑性樹脂を加熱し流動化させ、前記発光素子本体と、前記反射体との間の空隙に充填されるように、かつ前記発光素子本体および前記反射体を覆うように導光体を設ける充填工程と、
前記熱可塑性樹脂を冷却して硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、発光素子には、基板の厚み方向一方側の表面部に形成され、通電されることによって発光する発光素子本体と、発光素子本体から出射された光を反射する反射体とを覆い、発光素子本体と反射体との間の空隙に充填されるように導光体が設けられる。また導光体は、透光性を有し、かつ空気よりも高い屈折率を有する材料から成る。このような導光体は、屈折率が空気の屈折率よりも大きいので、発光素子本体から導光体に入射する光の臨界角を、発光素子本体から空気に入射する光の臨界角よりも大きくすることができる。したがってこのような導光体を、発光素子本体と反射体との間の空隙を充填するように、発光素子本体に接して設けることによって、発光素子本体からの光の取出し効率を、発光素子本体から空気に光を出射するときの光の取出し効率よりも向上させることができる。光の取出し効率とは、発光素子本体からある媒体中に出射される光の光量と、発光素子本体が発光素子本体の屈折率と同じ屈折率を有する媒体中に出射する光の光量との比率である。光の取出し効率が高くなるほど、媒体中に出射される光の光量が多くなる。
【００１７】
また発光素子本体と反射体との間の空隙を充填するように、透光性を有し、かつ空気よりも高い屈折率を有する材料から成る導光体が設けられることによって、発光素子本体からの光が空気中を伝播するときに比べて、伝播損失を小さくすることができる。伝播損失とは、発光素子本体からの光が媒体中を伝播するときに損失する光の損失量である。したがって導光体を設けることによって、導光体が設けられない場合に比べて光の伝播効率を向上させることができ、反射体が反射することができる光の光強度を増大させることができる。
【００１８】
さらに発光素子本体から出射された光を反射する反射体によって、発光素子本体から出射された光が、発光素子本体に対して基板と反対側の領域に向けて反射される。これによって、光の取出し効率が向上された発光素子本体からの光を、基板と反対側の領域に向けて反射することができ、基板と反対側の領域に配置されるロッドレンズなどの集光部品に入射する光の入射光量を増大させることができる。
【００１９】
また本発明によれば、反射体の厚み方向における基板と反対側の端部と、基板の厚み方向一方側の表面部との厚み方向における距離（以下「反射体と基板との距離」という場合がある）が、発光素子本体の厚み方向における基板と反対側の端部と、基板の厚み方向一方側の表面部との厚み方向における距離（以下「発光素子本体と基板との距離」という場合がある）よりも長い。これによって、反射体と基板との距離と、発光素子本体と基板との距離とが等しい場合に比べて、発光素子本体から出射され、反射体によって反射される光の光量を増大させることができる。これによって、たとえば樹脂を塗布して導光体を形成するときに、塗布した樹脂を反射体によって引上げることができ、発光素子本体と反射体との間の空隙において、導光体に凹み部分が形成されることを防止することができる。導光体に凹み部分が形成されると、その凹み部分において光が不規則に屈折し、散乱する。これに対し、発光素子本体と反射体との間の空隙において導光体の凹み部分が形成されることが防止されると、光の散乱を防止することができる。このように導光体に凹み部分が形成されることが防止されると、光が散乱することによる基板と反対側の領域に向かう光の光量の減少が防止され、発光素子本体から出射された光の集光部品に入射する光の入射光量の減少を抑制することができる。
【００２０】
また反射体と基板との距離が発光素子本体と基板との距離よりも長いと、反射体と基板との距離と、発光素子本体と基板との距離とが等しい場合に比べて、発光素子本体から出射され、反射体によって反射される光の光量を増大させることができる。これによって、基板と反対側の領域に向けて反射される光の光量を増加させることができ、基板と反対側の領域に配置されるロッドレンズなどの集光部品に入射する光の入射光量を増大させることができる。
【００２１】
また本発明によれば、反射体が導電性材料から成るので、発光素子本体から出射された光を反射し、集光部品に入射する入射光量を増大させることができる反射体を、たとえばパッド電極としても利用することができる。これによって、基板の厚み方向一方側の表面部における配線の高密度化、または基板の小形化を実現することが可能になる。
【００２２】
また本発明によれば、導光体には、反射体の一部を露出させる透孔が形成される。このような透孔によって、パッド電極として利用される反射体と、配線とを接続することができる。
【００２３】
また本発明によれば、発光素子は、複数の発光素子本体と、各発光素子本体と対を成して設けられる複数の反射体とを備える。また各対を成す発光素子本体と反射体とは光学手段を構成し、発光素子は複数の光学手段を備える。複数の光学手段は、同一の光学的性質を有する。このような構成を有する発光素子では、１つの発光素子本体から出射され、反射体によって反射される光の光量と、前記発光素子本体とは異なるもう１つの発光素子本体から出射され、反射体によって反射される光の光量とに、ばらつきが発生することを防止することができる。
【００２４】
また本発明によれば、光プリントヘッドは、前記効果を達成する発光素子を有する発光素子アレイと、発光素子アレイから出射される光を電子写真感光体に照射させるレンズアレイとを含んで構成される。このような光プリントヘッドでは、基板と反対側の領域にレンズアレイを配置することによって、発光素子本体から出射され、レンズアレイに受光される光の受光光量が増大するので、レンズアレイから電子写真感光体に照射される光の照射光量を増大させることが可能になり、電子写真感光体に鮮明な静電潜像を形成することができる。
【００２５】
また本発明によれば、画像形成装置は、前記効果を達成する光プリントヘッドと、前記光プリントヘッドからの光が照射された電子写真感光体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、電子写真感光体に現像剤によって形成された画像を記録シートに転写する転写手段と、記録シートに転写された現像剤を定着させる定着手段とを含んで構成される。このような画像形成装置では、電子写真感光体に照射される光の照射光量を増大することができ、電子写真感光体に鮮明な静電潜像を形成することができるので、記録シートに鮮明な画像を形成することが可能になる。
【００２６】
また本発明によれば、基板の厚み方向一方側の表面部に発光素子本体と反射体とを形成する素子本体形成工程と、熱可塑性樹脂を加熱し流動化させ、発光素子本体と、反射体との間の空隙に充填されるように、かつ発光素子本体および反射体を覆うように導光体を設ける充填工程と、熱可塑性樹脂を冷却して硬化させる硬化工程とを含む製造方法によって、発光素子が製造される。このような製造方法によって、発光素子本体と反射体との間の空隙に熱可塑性樹脂が充填されるので、発光素子本体からの光の取出し効率を、発光素子本体から空気に光を出射するときの光の取出し効率よりも向上させることができる発光素子を製造することができる。またこのような製造方法によって、反射体を備え、発光素子本体から出射された光を、発光素子本体に対して基板と反対側の領域に向けて反射することができ、ロッドレンズなどの集光部品に入射する光の入射光量を増大させることができる発光素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施の形態の発光素子１を示す断面図である。発光素子１は、基板２と、発光素子本体３と、台座部４と、反射体５と、導光体６と、ゲート用配線７と、アノード用配線８と、カソード用配線とを含んで構成される。
【００２８】
基板２は、板状であって、ｎ形半導体から成る。発光素子本体３は、基板２の厚み方向（以下「厚み方向Ｚ」という）の一方Ｚ１側の表面部２ａに、基板２の幅方向Ｘ（以下、幅方向Ｘという）の一方Ｘ１の端部寄りに形成される。本実施の形態において、発光素子本体３は、ｐｎｐｎ構造を有する発光サイリスタから成る。また本実施の形態では、発光素子本体３は、第１電極９と、第２電極１０と、絶縁層１１の一部とを有する。発光素子本体３は、しきい電圧を超える電位差をアノードとカソードとの間に与えることによって発光する。しきい電圧は、ゲートに印加する電圧に応じて変化する。
【００２９】
発光素子本体３は、第１のｎ形半導体層１２と、第１のｐ形半導体層１３と、第２のｎ形半導体層１４と、第２のｐ形半導体層１５と、オーミックコンタクト層１６とがこの順に積層されて、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに形成される。発光素子本体３は、基板２から厚み方向Ｚの一方Ｚ１側に離間するほど先細状に傾斜して形成される。本実施の形態において、発光素子本体３は、幅方向Ｘに関する寸法Ｌ（以下「幅寸法Ｌ」という）が、８０μｍに形成される。また発光素子本体３は、厚み方向Ｚの寸法ｈ１（以下「高さ寸法ｈ１」という）が、３．８μｍに形成される。
【００３０】
基板２は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体およびＩＩ−ＶＩ族化合物半導体などの結晶成長が可能な半導体基板である。基板２は、たとえば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、ガリウムリン（ＧａＰ）、シリコン（Ｓｉ）、またはゲルマニウム（Ｇｅ）などの半導体材料によって形成される。
【００３１】
第１のｎ形半導体層１２は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）、またはインジウムガリウムリン（ＩｎＧａＰ）などの半導体材料によって形成される。第１のｎ形半導体層１２のキャリア密度は、１×１０１８ｃｍ−３程度であることが望ましい。
【００３２】
第１のｐ形半導体層１３は、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体材料によって形成される。第１のｐ形半導体層１３を形成する半導体材料には、第１のｎ形半導体層１２を形成する半導体材料のエネルギーギャップと同じエネルギーギャップを有する材料、もしくは第１のｎ形半導体層１２を形成する半導体材料のエネルギーギャップよりも小さいエネルギーギャップを有する材料が選ばれる。第１のｐ形半導体層１３のキャリア密度は１×１０１７ｃｍ−３程度であることが望ましい。
【００３３】
第２のｎ形半導体層１４は、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体材料によって形成される。第２のｎ形半導体層１４を形成する半導体材料には、第１のｐ形半導体層１３を形成する半導体材料のエネルギーギャップと同じエネルギーギャップを有する材料、もしくは第１のｐ形半導体層１３を形成する半導体材料のエネルギーギャップよりも小さいエネルギーギャップを有する材料が選ばれる。第２のｎ形半導体層１４のキャリア密度は、第１のｎ形半導体層１２、第１のｐ形半導体層１３、第２のｎ形半導体層１４および第２のｐ形半導体層１５を含む全層の中で最も小さい。第２のｎ形半導体層１４のキャリア密度は、１×１０１６ｃｍ−３〜１×１０１７ｃｍ−３程度であることが望ましい。第２のｎ形半導体層１４を、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体材料によって形成すると、高い内部量子効率を得ることができる。
【００３４】
第２のｐ形半導体層１５は、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの半導体材料によって形成される。第２のｐ形半導体層１５を形成する半導体材料には、第１のｐ形半導体層１３および第２のｎ形半導体層１４を形成する半導体材料のエネルギーギャップと同じエネルギーギャップを有する材料、もしくは第１のｐ形半導体層１３および第２のｎ形半導体層１４を形成する半導体材料のエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する材料が選ばれる。第２のｐ形半導体層１５のキャリア密度は、１×１０１８ｃｍ−３程度であることが望ましい。
【００３５】
オーミックコンタクト層１６は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）またはインジウムガリウムリン（ＩｎＧａＰ）などの半導体材料によって形成されるｎ形半導体層である。オーミックコンタクト層１６は、第１電極９とオーミック接合されるために形成される。オーミックコンタクト層１６のキャリア密度は、１×１０１９ｃｍ−３以上であることが望ましい。
【００３６】
発光素子本体３は、第２電極１０と接続される第２電極接続部１７を有する。第２電極接続部１７は、第１のｎ形半導体層１２と、第１のｐ形半導体層１３の厚み方向Ｚの基板２寄りの一部とが幅方向Ｘの他方Ｘ２に突出して形成される。
【００３７】
台座部４は、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに形成される。また台座部４は、発光素子本体３が形成される領域とは異なる領域に形成される。台座部４は、基板２の幅方向Ｘの他方Ｘ２の端部寄りに形成される。本実施の形態において、台座部４は、厚み方向Ｚと幅方向Ｘとに垂直な基板２における発光素子本体３の配列方向Ｙ（以下「配列方向Ｙ」という）において、発光素子本体３と台座部４とが重なる部分を有するように形成される。また台座部４は、幅方向Ｘに、発光素子本体３と所定の間隔をあけて形成される。また台座部４は、基板２から厚み方向Ｚの一方Ｚ１側に離間するほど先細状に傾斜して形成される。
【００３８】
本実施の形態において、台座部４は、発光素子本体３の各半導体層とそれぞれ同じ厚みを有する半導体層が積層されて形成される。台座部４は、発光素子本体３と同じ材料を用いた層構成を成すので、対応する層については発光素子本体３の各半導体層と同一の名称を付す。
【００３９】
台座部４は、第１のｎ形半導体層１８と、第１のｐ形半導体層１９と、第２のｎ形半導体層２０と、第２のｐ形半導体層２１と、オーミックコンタクト層２２とがこの順にそれぞれ積層されて、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに形成される。台座部４は、メサ状に形成され、本実施の形態では四角錘台状に形成される。
【００４０】
また台座部４には、発光素子本体３を臨む側の斜面部４ａと、厚み方向Ｚにおける基板２と反対側の表面部である頂部４ｂとに、反射体５が形成される。反射体５は、発光素子本体３を臨む側の斜面部４ａの全体に形成され、基板２と反対側の表面部である頂部４ｂの前記斜面部４ａ寄りの部分に形成される。本実施の形態では、発光素子本体３を臨む側の斜面部４ａと基板２と反対側の表面部である頂部４ｂの前記斜面部４ａ寄りの部分とに、反射体５が一体的に形成される。
【００４１】
反射体５は、台座部４の斜面部４ａに形成される部分において、発光素子本体３に隣接して形成される。反射体５は、台座部４の斜面部４ａに形成される部分において、発光素子本体３に対して基板２と反対側の領域である厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の領域に向けて、発光素子本体３から出射された光を反射させる。台座部４の斜面部４ａに形成される反射体５は、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａからできる限り距離をあけずに形成されることが好ましく、本実施の形態では、図１の断面図の部分において、反射体５の厚み方向Ｚにおける基板２側の端部と、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の端部との厚み方向Ｚにおける距離が、絶縁層１１の厚み方向Ｚの寸法に等しくなるように反射体５が形成される。
【００４２】
反射体５は、発光素子本体３から出射される光を反射することができ、かつ後述の導光体６を形成するための材料である導光体形成材料との密着性を有する材料から成る。反射体５を形成する材料としては、たとえば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）およびパラジウム（Ｐｄ）が挙げられる。上記例示した材料の中でも、金（Ａｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）が好ましい。金（Ａｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）は、光を反射することができる金属材料の中でも反射率が高く、かつ導光体形成材料との密着性が良好である。
【００４３】
反射体５は、台座部４の斜面部４ａに垂直な方向の寸法（以下「斜面部厚み寸法ｄｓ」）が、０．１μｍ以上であることが好ましい。反射体５の斜面部４ａに垂直な方向の寸法が０．１μｍ未満であると、発光素子本体３から出射される光が、反射体５を透過し、反射率が低下するおそれがある。したがって、反射体５の斜面部４ａに垂直な方向の寸法を０．１μｍ以上とすることによって、発光素子本体３からの光が反射体５を透過することを防止することができ、発光素子本体３からの光を反射させることができる。
【００４４】
また反射体５の斜面部厚み寸法ｄｓは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下であることがさらに好ましい。反射体５の斜面部厚み寸法ｄｓが５．０μｍを超えても、反射体５の斜面部厚み寸法ｄｓが５．０μｍの場合よりも反射率が高くなるなどの効果が得られない。反射体５の斜面部厚み寸法ｄｓが５μｍを超えるように反射体５が形成されても構わないけれども、製造コストの増加を生じるおそれがある。
【００４５】
また反射体５は、台座部４の頂部４ｂに垂直な方向の寸法（以下「頂部厚み寸法ｄｔ」という）が、１．０μｍ以上であることが好ましい。反射体５の頂部厚み寸法ｄｔが１．０μｍ未満であると、後述の導光体６を形成するときに、導光体形成材料を引上げる力が小さくなり、発光素子本体３と反射体５との間の空隙に形成される導光体６に凹み部分が形成されるおそれがある。また後述の第２の実施形態のように反射体がパッド電極として用いられる場合において、ボンディングワイヤなどで配線を接続するときに、電極がはがれるなどの接続不良を起こすおそれもある。
【００４６】
反射体５の頂部厚み寸法ｄｔが１．０μｍ以上であると、導光体形成材料を引上げる力を大きくすることができ、発光素子本体３と反射体５との間の空隙の導光体６に凹み部分が形成されることを防止することができる。また反射体５の頂部厚み寸法ｄｔが１．０μｍ以上であると、反射体５の厚み方向Ｚにおける基板２と、反対側の端部と基板２の厚み方向Ｚ一方Ｚ１側の表面部２ａとの距離ｈ２（以下「反射体５の高さ寸法ｈ２」という）を、発光素子本体３の高さ寸法ｈ１に対して長くすることができる。このような寸法に発光素子本体３および反射体５が形成されると、発光素子本体３の高さ寸法ｈ１と、反射体５の高さ寸法ｈ２とが等しい場合に比べて、発光素子本体３から出射され、反射体５によって反射することができる光の光量を増大させることができる。
【００４７】
また反射体５の頂部厚み寸法ｄｔは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下であることがさらに好ましい。反射体５の頂部厚み寸法ｄｔが５．０μｍを超えても、反射体５の頂部厚み寸法ｄｔが５．０μｍの場合よりも導光体形成材料を引上げる力が増大する、などの効果が得られない。反射体５の頂部厚み寸法ｄｔが５μｍを超えるように反射体５が形成されても構わないけれども、製造コストの増加を生じるおそれがある。
【００４８】
発光素子本体３と台座部４とは、前述のように、幅方向Ｘに所定の間隔をあけて形成される。これによって、発光素子本体３と反射体５との幅方向Ｘにおける間隔Ｄｘが決定される。発光素子本体３と反射体５との間隔Ｄｘは、小形化を実現するためには、可能な限り近接して配置されることが好ましく、発光素子本体３の幅寸法Ｌの２分の１以下であることが好ましい。本実施の形態では、発光素子本体３の幅寸法Ｌが８０μｍであるので、発光素子本体３と反射体５との間隔Ｄｘは、０μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
発光素子本体３を臨む側の面である反射面と、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａとが成す角度θ（以下「反射体５の傾斜角度θ」または単に「傾斜角度θ」という）は、反射体５と発光素子本体３との間隔などによって決定されるけれども、３０°以上５５°以下であることが好ましい。傾斜角度θがこのような範囲であると、発光素子本体３から出射され、反射体５で反射された光のうち、発光素子本体３の基板２と反対側の領域に向けて反射される光の光量を増大させることができる。傾斜角度θを上記範囲とすることが好適な理由については後述する。
【００５０】
傾斜角度θを上記範囲に調整する方法としては、台座部４の発光素子本体３を臨む側の面である斜面部４ａと、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａとが成す角度とが傾斜角度θと一致するように台座部４を形成し、かつ反射体５の斜面部厚み寸法ｄｓが台座部４の斜面部４ａに平行な方向において均一になるように、反射体５を形成する方法が挙げられる。基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａとが成す角度は、台座部４形成時のエッチングによって適宜調整することができる。
【００５１】
絶縁層１１は、発光素子本体３の表面と、台座部４の表面と、基板２の表面とを厚み方向Ｚの一方Ｚ１から覆って形成される。絶縁層１１は、電気絶縁性および透光性ならびに平坦性を有する樹脂材料によって形成される。絶縁層１１は、ポリイミドまたはベンゾシクロブテンなどによって形成される。
【００５２】
発光素子本体３のオーミックコンタクト層１６の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに積層された絶縁層１１の一部には、厚み方向Ｚに貫通する第１貫通孔２３が形成される。また発光素子本体３の第２電極を接続する部分であって、厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに積層された絶縁層１１の一部には、厚み方向Ｚに貫通する第２貫通孔２４が形成される。
【００５３】
第１電極９は、第１貫通孔２３内およびこの第１貫通孔２３を厚み方向Ｚの一方Ｚ１側から覆う部分に形成される。第１電極９は、発光素子本体３のアノードに相当する。第２電極１０は、第２貫通孔２４内およびこの第２貫通孔２４を厚み方向Ｚの一方Ｚ１側から覆う部分に形成される。第２電極１０は、発光素子本体３のゲートに相当する。第１および第２電極９，１０は、金属材料および合金材料などの導電性を有する材料によって形成される。
【００５４】
ゲート用配線７は、第２電極１０と、ゲート用ボンディングパッドとの間を、絶縁層１１の表面に沿って延びる。ゲート用配線７は、伝導性を有する材料によって形成される。ゲート用ボンディングパッドは、ゲート用配線７を介して第２電極１０と電気的に接続される。ゲート用ボンディングパッドは、発光素子本体３のゲートに相当する。
【００５５】
アノード用配線８は、第１電極９とアノード用ボンディングパッドとの間を、絶縁層１１の表面に沿って延びる。アノード用配線８は、金属材料および合金材料などの導電性を有する材料によって形成される。アノード用ボンディングパッドは、アノード用配線８を介して第１電極９と電気的に接続される。すなわちアノード用ボンディングパッドは、発光素子本体３のアノードに相当する。このアノード用配線８は、ゲート用配線７と短絡しないように、ゲート用配線７と所定の間隔をあけて配置される。
【００５６】
図１では不図示のカソード用配線は、第３電極とカソード用ボンディングパッドとの間を、絶縁層１１の表面に沿って延びる。カソード用配線は、金属材料および合金材料などの導電性を有する材料によって形成される。カソード用ボンディングパッドは、カソード用配線を介して第３電極と電気的に接続される。すなわちカソード用ボンディングパッドは、発光素子本体３のカソードに相当する。発光素子本体３のカソードをグランドに接続する場合には、このカソード用ボンディングパッドとグランドとの間をボンディングワイヤによって接続すればよい。
【００５７】
第１電極９、第２電極１０、第３電極、アノード用配線８、ゲート用配線７、カソード用配線、アノード用ボンディングパッド、ゲート用ボンディングパッド、およびカソード用ボンディングパッドは、それぞれ金（Ａｕ）、金とゲルマニウムとの合金（ＡｕＧｅ）および金と亜鉛との合金（ＡｕＺｎ）などによって形成される。
【００５８】
また本実施の形態の発光素子１は、導光体６を有する。導光体６は、発光素子本体３と、反射体５との間の空隙に充填されるように、発光素子本体３および反射体５を覆って設けられる。本実施の形態では、導光体６は、発光素子本体３および反射体５ならびに台座部４を覆って設けられる。
【００５９】
導光体６は、透光性を有し、かつ空気よりも高い屈折率を有する材料によって形成される。導光体形成材料としては、たとえば、ポリイミド、ベンゾシクロブテン樹脂およびアクリル樹脂を用いることができる。
【００６０】
このような材料から形成される導光体６は、屈折率が空気の屈折率よりも大きいので、発光素子本体３から導光体６に入射する光の臨界角を、発光素子本体３から空気に入射する光の臨界角よりも大きくすることができる。したがって、発光素子本体３と反射体５との間の空隙を充填するように、発光素子本体３に接して導光体６を設けることによって、発光素子本体３からの光の取出し効率を、発光素子本体３から空気に光を出射するときの光の取出し効率よりも向上させることができる。
【００６１】
また発光素子本体３と反射体５との間の空隙を充填するように、透光性を有し、かつ空気よりも高い屈折率を有する材料から成る導光体６が設けられることによって、発光素子本体３からの光が空気中を伝播するときに比べて、伝播損失を小さくすることができる。これによって、反射体５によって反射させ、基板２の反対側の領域に配置されるロッドレンズなどの集光部材に入射する光の光強度を、導光体６が設けられない場合に比べて増大させることができる。
【００６２】
導光体６と反射体５との間には、導光体６と反射体５との密着性を向上させるクロムまたはチタンから成る密着性向上層を形成してもよい。これによって、導光体６と反射体５との間に空気が介在することが防止され、発光素子本体３からの光の取出し効率を、発光素子本体３から空気に光を出射するときの光の取出し効率よりも確実に向上させることができる。ただしクロムおよびチタンは光を吸収する性質を有するので、密着性向上層を形成する場合、密着性と反射効率とを勘案して密着性向上層の厚み寸法を決定することが必要である。
【００６３】
発光素子本体３および台座部４は、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに第１のｎ形半導体層１２，１８、第１のｐ形半導体層１３，１９、第２のｎ形半導体層１４，２０、第２のｐ形半導体層１５，２１、オーミックコンタクト層１６，２２をそれぞれ形成するための半導体材料を、エピタキシャル成長または化学気相成長（ＣＶＤ；
Chemical Vapor Deposition）法などによって順次積層した後、フォトリソグラフィによってパターニングし、エッチングして形成される。本実施の形態の発光素子１の製造においては、上記一連の製造プロセスにおいて、発光素子本体３および台座部４を同時に形成することができるので、製造工程数を増大させることなく、かつ製造コストの低減を図ることができる。
【００６４】
絶縁層１１は、前述したポリイミドなどの樹脂材料をスピンコーティングした後、塗付した樹脂材料を硬化させ、第１および第２貫通孔２３，２４をフォトリソグラフィによってパターニングし、エッチングして形成される。
【００６５】
第１電極９、第２電極１０、第３電極、アノード用配線８、ゲート用配線７、カソード用配線、アノード用ボンディングパッド、ゲート用ボンディングパッド、およびカソード用ボンディングパッドは、絶縁層１１を形成した後、蒸着法などによって導電性材料を絶縁層１１の表面に積層した後、フォトリソグラフィによってパターニングし、エッチングして、同時に形成される。このように、第１電極９、第２電極１０、第３電極、アノード用配線８、ゲート用配線７、カソード用配線、アノード用ボンディングパッド、ゲート用ボンディングパッド、およびカソード用ボンディングパッドの厚みは、ほぼ等しく形成される。
【００６６】
反射体５は、電極および配線などの電気接続部を形成した後、蒸着法などによって前述の反射体形成材料を絶縁層１１の表面に積層した後、フォトリソグラフィによってパターニングし、エッチングして形成される。反射体５は、上記電極および配線などの電気接続部の形成と同時に形成されてもよい。
【００６７】
導光体６は、反射体５が形成された後、前述の導光体形成材料をスピンコーティングによって塗布した後、塗付した導光体形成材料を硬化させて形成される。導光体形成材料が熱可塑性樹脂である場合、熱可塑性樹脂を加熱し流動化させ、発光素子本体３と、反射体５との間の空隙に充填され、発光素子本体３および反射体５を覆うように、流動化した熱可塑性樹脂を塗布する。その後、熱可塑性樹脂を冷却して硬化させ、導光体６を形成する。
【００６８】
ここで、熱可塑性樹脂を冷却して硬化させると、熱可塑性樹脂の熱収縮によって、塗布した樹脂の厚み方向Ｚの寸法が大きい部分の収縮量が、厚み方向Ｚの寸法が小さい部分の収縮量よりも多くなる。これによって、塗布した樹脂の厚み方向Ｚの寸法が大きい部分である発光素子本体３と反射体５との間に、凹み部分が形成される場合がある。凹み部分とは、導光体６の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａと、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａとの距離が、発光素子本体３の厚み寸法ｈ１よりも小さい部分である。
【００６９】
図２は、導光体６を透過する光の経路を模式的に示す断面図である。図２では、発光素子本体３から基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに平行に出射される光３０ａ（以下「基板２に平行な光３０ａ」という場合がある）を一例として、凹み部分３１が存在することによる問題点を説明する。図２では、光３０ａ，３０ｂ，３０ｃを判り易くするために、導光体６，６ａのハッチングを省略する。
【００７０】
図２（ａ）に示す導光体６には、発光素子本体３と反射体５との間に凹み部分が存在せず、発光素子本体３と反射体５との間において、導光体６の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａと、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａとの距離が、発光素子本体３の厚み寸法ｈ１未満となる部分が存在しない。図２（ｂ）に示す発光素子１ａの反射体５ａは、台座部４の頂部４ｂに形成されない。また図２（ｂ）に示す導光体６ａには、発光素子本体３と反射体５との間に、凹み部分３１が存在し、発光素子本体３と反射体５との間において、導光体６ａの厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａと、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａとの距離が、発光素子本体３の厚み寸法ｈ１未満となる部分が存在する。
【００７１】
図２（ａ）に示すように、発光素子本体３から出射された基板２に平行な光３０ａは、導光体６中を基板２に平行に伝播し、反射体５に向かう。ここで、発光素子本体３から導光体６中に光３０が出射されるので、発光素子本体３から空気に光を出射するときの光の取出し効率よりも、光３０の取出し効率を向上させることができる。また導光体６中を伝播する光３０の伝播効率を、発光素子本体３から空気を介して反射体５に伝播される光の伝播効率よりも高めることができ、導光体６が形成されない場合に比べて反射体５に導かれる光の光量を増大させることができる。
【００７２】
導光体６中を伝播し、反射体５に導かれた光３０ａは、光３０ｂで示すように、反射体５によって基板２と反対側の領域に向けて反射される。反射体５を配置する位置および反射体５の傾斜角度θを適宜調整することによって、反射された光３０ｂが向かう基板２と反対側の領域を、ロッドレンズなどの集光部品が形成される領域に一致させることができる。これによって、発光素子本体３から出射され、ロッドレンズなどの集光部品に入射する光の入射光量を増大させることができる。
【００７３】
これに対して、図２（ｂ）に示すように、凹み部分３１が存在すると、基板２に平行な光３０ａは、導光体６ａを伝播し、凹み部分３１において空気に入射する。凹み部分３１において空気に入射した光３０ａは、導光体６ａの屈折率と空気の屈折率とが異なることによって、光３０ｃで示すように、導光体６ａと空気との界面で屈折する。光３０ａが屈折すると、屈折した光３０ｃを、反射体５に導くことができない場合がある。したがって、凹み部分３１が形成されると、この凹み部分３１において光３０ａが散乱し、反射体５に導くことができない光３０ｃの光量が増大する。これによって、反射体５を設けることによって、ロッドレンズなどの集光部品に入射する光の入射光量を増大させるという効果を得られなくなるおそれがある。
【００７４】
したがって、導光体６は、発光素子本体３と反射体５との間において、凹み部分３１が存在しないように形成されることが好ましい。本実施の形態では、反射体５を台座部４の斜面部４ａだけでなく頂部４ｂにも形成することによって、導光体形成材料を引上げる力を大きくすることができ、発光素子本体３と反射体５との間の空隙の導光体６に凹み部分が形成されることを防止することができる。
【００７５】
凹み部分３１の形成を防止するために、樹脂の性質として、適度な粘性とレベリング特性を持つことが望ましく、たとえば粘度１０ｃＰ（ｇ／ｍ・ｓ）以上の樹脂を、スピンコートによって５００ｒｐｍ（毎分５００回転）の低速をメイン回転数として塗布し、ガラス転移点以下の温度で硬化することが望ましい。これによって、凹み部分３１が形成されないように、たとえば発光素子本体３と反射体５との間に複数回導光体形成材料を塗布するなどの特別な工程を設けることなく、導光体６に凹み部分３１が形成されることを防止することができる。
【００７６】
また導光体６は、加熱され流動化した熱可塑性樹脂を冷却し、硬化させることによって形成されることに限定されない。たとえば、導光体形成材料を溶媒に溶解または分散させた塗布液を塗布し、加熱して乾燥させることによって導光体６を形成することもできる。このように導光体６の形成に樹脂溶液を用いる場合にも、反射体５によって樹脂溶液を引上げることができ、発光素子本体３と反射体５との間の空隙の導光体６に凹み部分３１が形成されることを防止することができる。また樹脂溶液の濃度などによっては反射体５による引上げ効果が期待できない場合があるけれども、このような場合であっても、発光素子本体３と反射体５との間に導光体形成材料を複数回塗布することによって、導光体６に凹み部分３１が形成されることを防止することができる。
【００７７】
前述のように、反射体５の傾斜角度θは、反射体５と発光素子本体３との間隔Ｄｘなどによって決定される。反射体５の傾斜角度θと、反射体５と発光素子本体３との間隔Ｄｘとの好ましい関係は、たとえばシミュレーションによって決定することができる。
【００７８】
図３は、シミュレーションによって光強度が測定される発光素子３２の断面図である。図４は、シミュレーションによって光強度が測定される発光素子３２からの光を示す断面図である。図４では、発光素子本体３４に含まれる複数の半導体層の記載を省略し、単層の半導体層として記載する。
【００７９】
シミュレーションに用いた発光素子３２は、本実施の形態の発光素子１と同様に、反射体３３、発光素子本体３４および基板３５を含んで構成される。反射体３３は、発光素子本体３４と同様の半導体層に金の膜が形成されたもの、または発光素子本体３４と同様の半導体層である。発光素子本体３４および基板３５は、発光素子１の発光素子本体３および基板２と同様の構成である。
【００８０】
光強度は、以下のようなシミュレーションによって測定した。シミュレーションは、光線追跡方式を用いて実施した。使用したプログラムはLambda Research Corporation製のTrace Proである。シミュレーションに用いた発光素子本体３４は屈折率３．７の長方形型ＧａＡｓであり、基板３５の厚み方向一方側の面３５ａから発光面３４ａまでの高さｈ１を２．５μｍとした。発光素子本体３４の幅寸法Ｌを１８μｍとし、反射体３３の基板側端部と発光素子本体端部との距離Ｄｘを２μｍとした。発光素子本体３４の発光面３４ａからの光と、発光素子本体３４の発光面３４ａ以外の面から出射され反射体３３を反射した光のうち、基板３５の厚み方向一方側の面３５ａとロッドレンズ３６の入射面との距離Ｈ＝２．４ｍｍの位置に設けられるロッドレンズ３６の開口部に入射した光を相対比較した。以下ロッドレンズ３６に入射する光強度を測定する手段を備えるロッドレンズ３６を、検出器３６と記載することがある。また反射体３３の高さ寸法ｈ２は、基板３５の厚み方向一方側の面３５ａから発光面３４ａまでの高さｈ１（＝２．５μｍ）よりも大きく形成される。
【００８１】
光強度は、反射体３３として金を用いた場合および反射体３３としてＧａＡｓ半導体層の台座部をそのまま用いた場合とで測定した。図４では、反射体３３として金を用いた場合の発光素子３２からの光を示す断面図である。図４（ａ）では、反射体３３の傾斜角度θが６２°であるときの発光素子３２からの光３０を示す。また図４（ｂ）では、反射体３３の傾斜角度θが４５°であるときの発光素子３２からの光３０ａを示す。検出器３６で検出された光強度が大きいとき、発光素子本体３４から出射され、ロッドレンズなどの集光部品に入射する光の光量が多い。また検出器３６で検出された光強度が小さいとき、発光素子本体３４から出射され、ロッドレンズなどの集光部品に入射する光の光量が少ない。
【００８２】
図４（ａ）に示すように、発光素子本体３４と反射体３３との間隔Ｄｘが２μｍであり、反射体３３の傾斜角度θが６２°の場合、発光素子本体３４から反射体３３に光が入射しても、検出器３６が設けられる領域外に光が反射される。したがって反射体３３の傾斜角度θが６２°の場合、発光素子本体３４からの光を、基板３５と反対側の領域に向けて反射することが困難となり、基板３５と反対側の領域に配置されるロッドレンズなどの集光部品に入射する光の入射光量を増大させることが困難である。
【００８３】
また図４（ｂ）に示すように、発光素子本体３４と反射体３３との間隔Ｄｘが２μｍであり、反射体３３の傾斜角度θが４５°の場合、発光素子本体３４から反射体３３に光が入射し、検出器が設けられる領域内に光が反射される。したがって反射体３３の傾斜角度θが４５°の場合、発光素子本体３４からの光を、基板３５と反対側の領域に向けて反射することができ、基板３５と反対側の領域に配置されるロッドレンズなどの集光部品に入射する光の入射光量を増大させることが可能になる。
【００８４】
図５は、シミュレーションによって得られた反射体３３の傾斜角度θと光の相対強度との関係を示す図である。図５は、反射体３３として金を用いた場合および反射体３３としてＧａＡｓ半導体層の台座部をそのまま用いた場合とで、それぞれ傾斜角度θを変化させながら光強度を測定したときの結果を示す図である。図５では、反射体３３として金を用いた場合の結果を×で示す。また反射体３３としてＧａＡｓ半導体層の台座部をそのまま用いた場合の結果を◇で示す。縦軸で示す相対強度は、反射体３３が設けられないこと以外は発光素子３２と同様の構成の発光素子を用いたときの検出器３６への入射強度に対する測定強度の比率である。したがって、相対強度の値がＩであるとき、反射体３３を設けない場合に比べてＩ倍の光強度が得られるということがいえる。
【００８５】
図５に示すように、反射体３３として金を用いた場合および反射体３３としてＧａＡｓ半導体層の台座部をそのまま用いた場合とでは、反射体３３として金を用いた場合のほうが大きい光強度を得ることができることが判る。また発光素子本体３４と反射体３３との間隔Ｄｘが２μｍである場合においては、反射体３３の傾斜角度θが３５°〜５０°の範囲において、光強度が増大することが判る。特に反射体３３の傾斜角度θが４５°であるとき、反射体３３として金を用いた場合では相対強度が２．０であり、反射体３３を設けない場合に比べて２倍の光強度を得ることができた。また反射体３３の傾斜角度θが４５°であるとき、反射体３３としてＧａＡｓ半導体層の台座部をそのまま用いた場合では相対強度が１．３であり、反射体３３を設けない場合に比べて１．３倍の光強度を得ることができた。
【００８６】
以上のようなシミュレーションを実施することによって、反射体５の傾斜角度θと、反射体５と発光素子本体３との間隔Ｄｘとの好ましい関係を決定することができる。本実施の形態のように、反射体５と発光素子本体３との間隔Ｄｘが０μｍ以上４０μｍ以下である場合、反射体５の傾斜角度θは３０°以上５５°以下であることが好ましい。したがって傾斜角度θがこのような範囲であると、発光素子本体３から出射され、反射体５で反射された光のうち、発光素子本体３の基板２と反対側の領域に向けて反射される光の光量を増大させることができる。
【００８７】
本実施の形態では、発光素子本体３は、ｎ形半導体層から成る基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａにｎ形半導体層、ｐ形半導体層、ｎ形半導体層、ｐ形半導体層がこの順に順次積層されて形成されるとしたけれども、ｎ形半導体層をｐ形半導体層に置換し、ｐ形半導体層をｎ形半導体層に置換した構成であってもよい。
【００８８】
また本実施の形態では、発光素子本体３は、発光サイリスタから成るとしたけれども、発光ダイオードによって構成されてもよい。この場合には、発光素子１における発光素子本体３の第１のｎ形半導体層１２と第１のｐ形半導体層１３とをｎ形半導体層に置換し、第２のｎ形半導体層１４と第２のｐ形半導体層１５とをｐ形半導体層に置換するとともに、基板２を絶縁性を有する半導体層に置換すればよい。
【００８９】
図６は、本発明の第２の実施の形態の発光素子４１の平面図である。図７は、図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た発光素子４１の断面図である。図６では、導光体４３を省略して示す。発光素子４１は、発光素子本体Ｔと、複数の台座部Ｄと、反射体４２と、導光体４３と、複数の制御信号伝送配線ＧＨと、アノード用配線８と、ゲート用配線７と、カソード用配線４４と、第１絶縁層４５と、第２絶縁層４６とを含んで構成される。本実施の形態の発光素子４１の構成において、前述の第１の実施の形態の発光素子１の構成と対応する構成については、同一の符号を付す。
【００９０】
本実施の形態では、発光素子本体Ｔが基板２の厚み方向Ｚおよび幅方向Ｘに垂直な方向である配列方向Ｙに複数個が並んで配置される。このような発光素子４１は、複数個が配列方向Ｙに並んで配置されて発光素子アレイを構成する。発光素子本体Ｔは、前述の第１の実施の形態の発光素子本体３と同様の構成であるので、図７では発光素子本体Ｔを発光素子本体３と記載している。
【００９１】
発光素子４１は、ｎ（記号ｎは、２以上の整数）個の発光素子ブロックＢを含んで構成される。各発光素子ブロックＢは、それぞれｍ（記号ｍは、２以上の整数）個の発光素子本体Ｔを含んで構成される。すなわち発光素子４１は、ｎ×ｍ個の発光素子本体Ｔを含んで構成される。本実施の形態では、ｍ＝４である。各発光素子本体Ｔは、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａの幅方向Ｘの他方Ｘ２の端部寄りに、相互に間隔をあけて配列方向Ｙに沿って直線状に配列される。各発光素子ブロックＢは、配列方向Ｙの一方Ｙ１から順にｍ個ずつの発光素子本体Ｔによってそれぞれ構成される。ｎ個の発光素子ブロックＢのうちの、配列方向Ｙの一方Ｙ１から順にｉ（記号ｉは、１以上かつｎ以下の整数）番目に配置される発光素子ブロックＢを、発光素子ブロックＢｉと記載する場合がある。また発光素子ブロックＢｉを構成する発光素子本体Ｔのうちの、配列方向Ｙの一方Ｙ１から順にｊ（記号ｊは、１以上かつｍ以下の整数）番目に配置される発光素子本体Ｔを発光素子本体Ｔｊと記載する場合がある。以後、複数の発光素子本体Ｔを総称する場合、および不特定の発光素子本体Ｔを示す場合には、単に発光素子本体Ｔと記載する場合がある。また複数の発光素子ブロックＢを総称する場合、および不特定の発光素子ブロックＢを示す場合には、単に発光素子ブロックＢと記載する場合がある。発光素子本体Ｔは、６００〜８００ｎｍの波長の光を発光可能に形成される。
【００９２】
発光素子本体Ｔは、前述した第１の実施の形態の発光素子１における発光素子本体３と同様の構成であるので、対応する構成については同様の符号を付す。発光素子４１は、発光素子本体Ｔと、第１絶縁層４５の一部と、第２絶縁層４６の一部と、第１電極９と、第２電極１０と、台座部Ｄと、反射体４２と、導光体６とを含んで構成される。特に発光素子本体３は、前述した第１の実施の形態の発光素子１における発光素子本体３と同じ構造を有している。
【００９３】
発光素子本体Ｔは、発光素子ブロックＢ毎に第１電極９が互いにアノード用配線８を介して電気的に接続される。
【００９４】
本実施の形態の発光素子４１は、発光素子ブロックＢ毎に１個の台座部Ｄを有する。台座部Ｄは、基板２の厚み方向Ｚの一表面２ａ上の幅方向Ｘの一方Ｘ１の端部寄りに、相互に間隔をあけて配列方向Ｙに直線状に配列される。台座部Ｄは、前述した第１の実施の形態の発光素子１における台座部４と同様の構成であるので、図７においては台座部４と同じ符号を付す。台座部Ｄは、複数の発光素子ブロックＢ毎に１個が設けられてもよく、１個の発光素子ブロックＢ毎に複数個が設けられてもよい。
【００９５】
発光素子本体Ｔと台座部Ｄとは、発光素子４１の小形化を実現するために、後述する制御信号伝送配線ＧＨを形成することが可能な間隔をあけて近接して配置される。
【００９６】
本実施の形態では、第１の実施形態と同様にして台座部Ｄに反射体４２が設けられ、かつこの反射体４２が導電性を有する材料から成ることを特徴とする。反射体４２として用いることができる導電性材料としては、たとえば、金（Ａｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）などが挙げられる。反射体４２を導電性材料で形成することによって、反射体４２をたとえばパッド電極としても利用することができる。これによって、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａにおける配線の高密度化、または基板２の小形化を実現することが可能になる。
【００９７】
本実施の形態では、発光素子ブロックＢ毎に１つの台座部Ｄが設けられる。また１つの台座部Ｄには、反射体４２が３個形成される。複数の反射体４２は、配列方向Ｙに関して所定の間隔が設けられる。この所定の間隔は、反射体４２同士が接触しない程度に、できる限り小さく形成されることが好ましい。
【００９８】
本実施の形態では、複数の反射体４２の台座部Ｄの頂部４ｂに形成される部分４５を、ボンディング用配線に相当するボンディングパッド４７として利用する。ボンディングパッド４７は、アノード用配線８が接続されるアノード用ボンディングパッドＡ、カソード用ボンディングパッドＣ、またはゲート用配線７が接続されるゲート用ボンディングパッドＧとして利用される。
【００９９】
反射体４２の台座部Ｄの頂部４ｂに形成される部分４５をボンディングパッド４７として利用することによって、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａから離間した位置にボンディングパッド４７が形成されることになる。これによって、ボンディングワイヤを接続するときに、キャピラリが発光素子本体Ｔおよび各配線に衝突することを防ぐことができるとともに、発光素子本体Ｔに直接的に衝撃が伝わらず、発光素子本体Ｔに与える衝撃を抑制することができる。
【０１００】
複数のボンディングパッド４７のうち、配列方向Ｙの一方Ｙ１から順に３×ｉ−１番目に配置されるボンディングパッド４７を、アノード用ボンディングパッドＡｉと記載する場合がある。以後複数のアノード用ボンディングパッドＡを総称する場合、および不特定のアノード用ボンディングパッドＡを示す場合には、単にアノード用ボンディングパッドＡと記載する場合がある。
【０１０１】
発光素子４１は、本実施の形態では発光素子ブロックＢを構成する発光素子本体Ｔの数（ｍ個）と同数のｍ本の制御信号伝送配線ＧＨを含む。本実施の形態ではｍ＝４であるので、発光素子４１は、４本の第１〜第４制御信号伝送配線ＧＨ１，ＧＨ２，ＧＨ３，ＧＨ４を含む。以後複数の制御信号伝送配線ＧＨを総称する場合、および不特定の制御信号伝送配線ＧＨを示す場合には、単に制御信号伝送配線ＧＨという場合がある。
【０１０２】
制御信号伝送配線ＧＨは、発光素子本体Ｔと台座部Ｄとの間に形成される。制御信号伝送配線ＧＨは、前述した第１の実施の形態の発光素子１の絶縁層１１に相当する第１絶縁層４５の厚み方向Ｚの一表面上に配列方向Ｙに沿って延びる。第１〜第４制御信号伝送配線ＧＨ１，ＧＨ２，ＧＨ３，ＧＨ４は、各発光素子本体Ｔの第２電極１０にそれぞれ順次１つずつゲート用配線７を介して接続され、配列される発光素子本体Ｔに沿って、それぞれが４つおきに発光素子本体Ｔの第２電極１０に接続される。すなわち第１制御信号伝送配線ＧＨ１は、発光素子本体Ｔ１の第２電極１０に電気的に接続される。第２制御信号伝送配線ＧＨ２は、発光素子本体Ｔ２の第２電極１０に電気的に接続される。第３制御信号伝送配線ＧＨ３は、発光素子本体Ｔ３の第２電極１０に電気的に接続される。第４制御信号伝送配線ＧＨ４は、発光素子本体Ｔ４の第２電極１０に電気的に接続される。
【０１０３】
第１制御信号伝送配線ＧＨ１は、複数のボンディングパッド４７のうち、ゲート用ボンディングパッドＧとして利用されるいずれか１つのボンディングパッド４７に、いずれか１つのゲート用配線７を介して電気的に接続される。また第２制御信号伝送配線ＧＨ２は、複数のボンディングパッド４７のうち、ゲート用ボンディングパッドＧとして利用されるいずれか１つのボンディングパッド４７に、いずれか１つのゲート用配線７を介して電気的に接続される。また第３制御信号伝送配線ＧＨ３は、複数のボンディングパッド４７のうち、ゲート用ボンディングパッドＧとして利用されるいずれか１つのボンディングパッド４７に、いずれか１つのゲート用配線７を介して電気的に接続される。また第４制御信号伝送配線ＧＨ４は、複数のボンディングパッド４７のうち、ゲート用ボンディングパッドＧとして利用されるいずれか１つのボンディングパッド４７に、いずれか１つのゲート用配線７を介して電気的に接続される。
【０１０４】
以下第１制御信号伝送配線ＧＨ１に電気的に接続されるボンディングパッド４７を、第１ゲート用ボンディングパッドＧ１という場合がある。また第２制御信号伝送配線ＧＨ２に電気的に接続されるボンディングパッド４７を、第２ゲート用ボンディングパッドＧ２という場合がある。また第３制御信号伝送配線ＧＨ３に電気的に接続されるボンディングパッド４７を、第３ゲート用ボンディングパッドＧ３という場合がある。また第４制御信号伝送配線ＧＨ４に電気的に接続されるボンディングパッド４７を、第４ゲート用ボンディングパッドＧ４という場合がある。
【０１０５】
複数のボンディングパッド４７のうちの１つは、カソード用配線４４を介して第３電極４８に電気的に接続される。以下カソード用配線４４を介して第３電極４８に電気的に接続されるボンディングパッド４７を、カソード用ボンディングパッドＣという場合がある。
【０１０６】
第１絶縁層４５は、前述した第１の実施の形態の発光素子１における絶縁層１１に相当する。第１絶縁層４５は、基板２、反射体４２が形成される台座部Ｄおよび発光素子本体３の表面を、厚み方向Ｚの一方Ｚ１から覆って形成される。また前述したように第１絶縁層４５の厚み方向Ｚ一方側の表面部に、配列方向Ｙに沿って制御信号伝送配線ＧＨが形成される。
【０１０７】
第２絶縁層４６は、第１絶縁層４５および制御信号伝送配線ＧＨの表面を厚み方向Ｚの一方Ｚ１から覆って形成される。前述したゲート用配線７は、第２絶縁層４６の表面に沿って幅方向Ｘに延び、所定の制御信号伝送配線ＧＨに接続される。第２絶縁層４６のうち、制御信号伝送配線ＧＨのゲート用配線７が接続されるべき表面上に形成される部分には、貫通孔が形成され、この貫通孔にゲート用配線７の一部が形成される。
【０１０８】
アノード用配線８は、第２絶縁層４６の表面に沿って形成され、第１電極９から第２電極接続部１７の厚み方向Ｚの一方Ｚ１まで延びる第１延在部４９ａと、配列方向Ｙに延び、第１延在部４９ａの第１電極９とは反対側の端部をそれぞれ接続する第２延在部４９ｂと、第２延在部４９ｂの配列方向Ｙの中央から幅方向Ｘに延び、アノード用ボンディングパッドＡに接続される第３延在部４９ｃとを含んで構成される。
【０１０９】
発光素子本体３のオーミックコンタクト層１６の厚み方向Ｚ一方側の表面部に積層された第１絶縁層４５および第２絶縁層４６の一部には、厚み方向Ｚに貫通する第１貫通孔５０が形成される。また第２電極接続部１７の厚み方向Ｚ一方側の表面部に積層された第１絶縁層４５および第２絶縁層４６の一部には、厚み方向Ｚに貫通する第２貫通孔５１が形成される。またカソード用ボンディングパッドＣが設けられる台座部Ｄと基板２の幅方向Ｘの他方Ｘ２の端部との間に形成される第１絶縁層４５および第２絶縁層４６の一部には、厚み方向Ｚに貫通する第３貫通孔が形成される。
【０１１０】
第１電極９は、第１貫通孔５０内およびこの第１貫通孔５０を厚み方向Ｚの一方Ｚ１から覆う部分に形成される。第１電極９は、アノードに相当する。第２電極１０は、第２貫通孔５１内およびこの第２貫通孔５１を厚み方向Ｚの一方Ｚ１から覆う部分に形成される。第２電極１０は、ゲートに相当する。第３電極４８は、第３貫通孔内およびこの第３貫通孔を厚み方向Ｚの一方Ｚ１から覆う部分に形成される。第３電極４８は、カソードに相当する。第１電極９、第２電極１０および第３電極４８は、金属材料または合金材料などの導電性を有する材料によって形成される。
【０１１１】
発光素子本体３および台座部Ｄは、前述の第１の実施の形態と同様の工程を経ることによって形成される。
【０１１２】
第１絶縁層４５および第２絶縁層４６は、前述したポリイミドなどの樹脂材料をスピンコーティングした後、塗付した樹脂材料を硬化させ、第１貫通孔５０、第２貫通孔５１および第３貫通孔をフォトリソグラフィによってパターニングし、エッチングして形成される。
【０１１３】
制御信号伝送配線ＧＨは、第１絶縁層４５を形成した後、第１電極９、第２電極１０および第３電極４８、アノード用配線８、ゲート用配線７、カソード用配線４４は、第２絶縁層４６を形成した後、蒸着法などによって導電性材料を絶縁層の表面に積層した後、フォトリソグラフィによってパターニングし、エッチングして、同時に形成される。したがって、第１〜第３電極９，１０，４８、アノード用配線８、ゲート用配線７、カソード用配線４４、および制御信号伝送配線ＧＨの厚みは、ほぼ等しく形成される。
【０１１４】
反射体４２は、電極および配線などの電気接続部を形成した後、蒸着法などによって前述の反射体形成材料を絶縁層１１の表面に積層し、フォトリソグラフィによってパターニングし、エッチングして形成される。反射体４２は、上記電極および配線などの電気接続部の形成と同時に形成されてもよい。
【０１１５】
本実施の形態では、第１の実施形態と同様にして、発光素子本体３と、反射体４２との間の空隙に充填されるように、発光素子本体３および反射体４２が形成される台座部４を覆って設けられる導光体４３が設けられる。本実施の形態では、導光体４３に、反射体４２の一部を露出させる透孔５２が形成される。透孔５２は、反射体４２のボンディングパッド４７として利用される部分が露出するように、形成される。このような透孔５２を形成することによって、ボンディングパッド４７として利用される反射体４２と、ボンディングワイヤとを電気的に接続することができる。
【０１１６】
透孔５２は、前述の第１の実施の形態と同様にして、発光素子本体３と、反射体４２との間の空隙に充填されるように、かつ発光素子本体３および反射体４２が形成される台座部４を覆うように、導光体形成材料を塗布して凹み部分のない導光体を形成した後、エッチングでボンディングパッド４７の厚み方向Ｚの導光体を除去することによって形成される。
【０１１７】
図８は、図６に示される発光素子４１の等価回路を示す回路図である。発光素子４１は、駆動手段５３をさらに含む。駆動手段５３は、各アノード用ボンディングパッドＡおよび各ゲート用ボンディングパッドＧにそれぞれ電気的に接続される。本実施の形態では、各発光素子本体Ｔのカソードに相当するカソード用ボンディングパッドＣを接地電位とする。
【０１１８】
駆動手段５３は、アノード用ボンディングパッドＡｉにセレクト信号φｉを与える。セレクト信号φｉは、アノード用配線８を介して発光素子ブロックＢｊに含まれる各発光素子本体Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のアノードに与えられる。また駆動手段５３は、ゲート用ボンディングパッドＧｊに制御信号ψｊを与える。制御信号ψｊは、制御信号伝送配線ＧＨｊを介して各発光素子本体Ｔｊのゲートに与えられる。駆動手段５３は、駆動用ドライバーＩＣ（Integrated Circuit）によって実現される。
【０１１９】
発光素子本体Ｔは、カソードが接地している場合、アノードおよびゲートにハイレベルの高電圧が印加されているときに発光する。またカソードが接地している場合、アノードおよびゲートの少なくともいずれか一方にローレベルの低電圧が印加されているときには消灯している。ハイレベルは、たとえば３ボルト〜１０ボルトであり、ローレベルは、たとえば０（零）ボルトである。
【０１２０】
したがってたとえば発光素子ブロックＢｉの発光素子本体Ｔ２を発光させる場合には、駆動手段５３は、アノード用ボンディングパッドＡｉにハイレベルのセレクト信号φｉを与えるとともに、ゲート用ボンディングパッドＧ２にハイレベルの制御信号ψ２を与える。このようにセレクト信号φｉおよび制御信号ψｊを制御することによって、選択的に発光素子本体Ｔを発光させることができる。たとえば各発光素子本体Ｔのゲートおよびアノード毎にボンディングパッド４７を形成する場合には、発光素子本体Ｔの数の２倍のボンディングパッドが必要になるけれども、ｍ個の発光素子本体Ｔをまとめて発光素子ブロックＢとすることによって、ボンディングパッド４７の数をｎ＋ｍ個にすることができる。これによって駆動手段５３の端子数の増大を抑制することができる。
【０１２１】
駆動手段５３は、外部から基準となるクロックパルス信号が入力されて、このクロックパルス信号に基づいて、制御信号ψ１〜φ４を同期して出力する。前記クロックパルス信号は、後述する画像形成装置８７の制御手段９６から与えられる。クロックパルス信号のクロック周期は、後述する画像形成装置８７の制御手段９６における制御周期よりも長く選ばれる。また駆動手段５３は、クロックパルス信号とともに与えられる画像情報に基づいて、セレクト信号φｉを出力する。
【０１２２】
図９は、本発明の第３の実施の形態の発光素子６１の断面図である。図１０は、図９の発光素子６１の平面図である。図９は、図１０の発光素子６１の切断面線ＩＸ−ＩＸにおける断面図である。図１０では、導光体６２を省略して示す。発光素子６１は、発光素子本体Ｔと、複数の台座部Ｄ１と、反射体６３と、導光体６２と、複数の制御信号伝送配線ＧＨと、アノード用配線８と、ゲート用配線７と、カソード用配線４４と、第１絶縁層４５と、第２絶縁層４６と、複数のボンディングパッド６４とを含んで構成される。本実施の形態の発光素子６１の構成において、前述の第２の実施の形態の発光素子４１の構成と対応する構成については、同一の符号を付す。
【０１２３】
本実施の形態では、発光素子６１は、複数の発光素子本体Ｔと、各発光素子本体Ｔと対を成して設けられる複数の反射体６３とを備える。また各対を成す発光素子本体Ｔと反射体６３とは光学手段６５を構成し、発光素子６１は複数の光学手段６５を備える。複数の光学手段６５は、同一の光学的性質を有する。
【０１２４】
同一の光学的性質を有する光学手段６５を構成する方法としては、たとえば、反射体６３の形状および大きさならびに反射体６３を形成する材料を同一に構成するとともに、各発光素子本体Ｔとその発光素子本体Ｔと対を成して設けられる反射体６３との位置関係および姿勢関係を同一に構成することが挙げられる。このように発光素子本体Ｔおよび反射体６３を構成することによって、発光素子本体Ｔから出射される光の波長および光量が等しい条件下において、発光素子本体Ｔから出射され、反射体６３によって発光素子本体３に対して基板２と反対側の領域に反射される光の光量を、複数の発光素子本体Ｔの間で均一にすることができる。これによって、同一の光学的性質を有する光学手段６５が構成される。
【０１２５】
本実施の形態では、台座部Ｄ１が発光素子本体Ｔに対してアノード用配線８およびゲート用配線７を含む配線と反対側に形成される。台座部Ｄ１は、本実施の形態において発光素子６１に１つが配列方向Ｙに延びて形成され、この台座部Ｄ１に、複数の反射体６３が形成される。これによって、台座部Ｄ１に形成される反射体６３は、発光素子本体Ｔに対して配線と反対側に配置される。
【０１２６】
反射体６３は、発光素子本体Ｔと同数が形成され、発光素子本体Ｔと対を成す。本実施の形態では、複数の発光素子本体Ｔが配列方向Ｙに配列される。また反射体６３も、相互に間隔をあけて配列方向Ｙに配列される。さらに、基板２の厚み方向Ｚに平行な平面に投影したときに、発光素子本体Ｔの中心位置と、反射体６３の中心位置とを結ぶ直線が、幅方向Ｘに平行になるように、発光素子本体Ｔと反射体６３とを配置する。これによって、互いに対を成すように発光素子本体Ｔと反射体６３とを配置し、同一の光学的性質を有する光学手段６５を構成することができる。
【０１２７】
また本実施の形態では、複数のボンディングパッド６４は、台座部に形成されることなく、基板２の厚み方向Ｚの一方Ｚ１側の表面部２ａに直接形成される。複数のボンディングパッド６４は、アノード用配線８が接続されるアノード用ボンディングパッドＡ、カソード用ボンディングパッドＣ、またはゲート用配線７が接続されるゲート用ボンディングパッドＧとして利用されるので、対応する部分には第２の実施の形態と同一の符号を付す。
【０１２８】
導光体６２は、本実施の形態では、発光素子本体Ｔ、反射体６３、およびボンディングパッド６４を覆うように設けられ、ボンディングパッド６４の一部を露出させる不図示の透孔が形成される。このような透孔を形成することによって、ボンディングパッド６４と、ボンディングワイヤとを電気的に接続することができる。
【０１２９】
本実施の形態では、１つの発光素子本体Ｔに対して１つの反射体６３が対を成して設けられるので、複数の発光素子本体Ｔから出射される光の光量が同じである条件下において、１つの発光素子本体Ｔから出射され、反射体６３によって反射される光の光量と、前記発光素子本体Ｔとは異なるもう１つの発光素子本体Ｔから出射され、反射体６３によって反射される光の光量とに、ばらつきが発生することを防止することができる。これによって、複数の発光素子本体に対して１つの反射体が形成される発光素子、および発光素子本体と反射体との数が一致しない発光素子に比べて、感光体ドラムに光を照射する露光手段として発光素子を用いた場合に、感光体ドラム上の潜像がいびつな形になる、サイズが大きくなりすぎる、反射体の境目部分とそうでない部分とに対応する発光素子のビーム像が変わり、印画をすると筋むらがでる、などの弊害が生じることを防止できる。
【０１３０】
また本実施の形態では、反射体６３が発光素子本体Ｔに対して配線と反対側に形成される。これによって、発光素子本体３と反射体６３との幅方向Ｘにおける間隔Ｄｘを、配線が存在しない分小さくすることができるので、発光素子本体３から出射され反射体６３で反射される光を幅方向Ｘにおいて発光素子本体３寄りに集めることができるので、発光素子本体３の基板２と反対側の領域に向けて反射される光の光量を、一層増大させることができる。さらに発光素子本体３と反射体６３との幅方向Ｘにおける間隔Ｄｘを、配線が存在しない分小さくすることができるので、発光素子本体３と反射体６３との間に存在する導光体６２に凹み部分が形成されにくくなる。
【０１３１】
本実施の形態では、１つの基板２に１つの台座部Ｄ１を形成し、複数の反射体６３を形成したけれども、１つの基板２に複数の台座部Ｄ１を形成してもよい。また導光体６２は、発光素子本体Ｔ、反射体６３、およびボンディングパッド６４を覆うように設けられるけれども、少なくとも発光素子本体Ｔおよび反射体６３が導光体６２によって覆われていればよく、ボンディングパッド６４は導光体６２によって覆われなくてもよい。
【０１３２】
図１１は、発光素子４１を有する画像形成装置８７の基本的構成を示す側面図である。画像形成装置８７は、電子写真方式の画像形成装置であり、複数の発光素子４１を備える発光素子アレイ８６を、感光体ドラム９０への露光装置に使用している。発光素子アレイ８６は、回路基板に実装され、レンズアレイ８８とともに発光装置である光プリントヘッドを形成する。
【０１３３】
画像形成装置８７は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のカラー画像を形成するタンデム方式を採用した装置であり、大略的に、４つの発光素子４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ、集光手段であるレンズアレイ８８Ｙ，８８Ｍ，８８Ｃ，８８Ｋが実装された回路基板およびレンズアレイ８８を保持する第１ホルダ８９Ｙ，８９Ｍ，８９Ｃ，８９Ｋ、４つの感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋ、４つの現像剤供給手段９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ，９１Ｋ、転写手段である転写ベルト９２、４つのクリーナ９３Ｙ，９３Ｍ，９３Ｃ，９３Ｋ、４つの帯電器９４Ｙ，９４Ｍ，９４Ｃ，９４Ｋ、定着手段９５および制御手段９６を含んで構成される。
【０１３４】
各発光素子アレイ８６は、駆動手段５３によって各色のカラー画像情報に基づいて駆動される。発光素子アレイ８６からの光は、レンズアレイ８８を介して各感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋに集光して照射される。レンズアレイ８８は、たとえば発光素子４１の光軸上にそれぞれ配置される複数のレンズを含み、これらのレンズを一体的に形成して構成される。
【０１３５】
発光素子アレイ８６が実装される回路基板およびレンズアレイ８８は、第１ホルダ８９によって保持される。第１ホルダ８９によって、発光素子４１の光照射方向と、レンズアレイ８８のレンズの光軸方向とがほぼ一致するようにして位置合わせされる。
【０１３６】
各感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、たとえば円筒状の基体表面に感光体層を被着して成り、その外周面には各発光素子アレイ８６Ｙ，８６Ｍ，８６Ｃ，８６Ｋからの光を受けて静電潜像が形成される静電潜像形成位置が設定される。
【０１３７】
各感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋの周辺部には、各静電潜像形成位置を基準として回転方向下流側に向かって順番に、露光された感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋに現像剤を供給する現像剤供給手段９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ，９１Ｋ、転写ベルト９２、クリーナ９３Ｙ，９３Ｍ，９３Ｃ，９３Ｋ、および帯電器９４Ｙ，９４Ｍ，９４Ｃ，９４Ｋがそれぞれ配置される。感光体ドラム９０に現像剤によって形成された画像を記録シートに転写する転写ベルト９２は、４つの感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋに対して共通に設けられる。
【０１３８】
前記感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、第２ホルダによって保持され、この第２ホルダと第１ホルダ８９とは、相対的に固定される。各感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋの回転軸方向と、前記配列方向Ｙとがほぼ一致するようにして位置合わせされる。
【０１３９】
転写ベルト９２によって、記録シートを搬送し、現像剤によって画像が形成された記録シートは、定着手段９５に搬送される。定着手段９５は、記録シートに転写された現像剤を定着させる。感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、回転駆動手段によって回転される。
【０１４０】
制御手段９６は、前述した駆動手段５３にクロック信号および画像情報を与えるとともに、感光体ドラム９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋを回転駆動する回転駆動手段、現像剤供給手段９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ，９１Ｋ、転写ベルト９２、帯電器９４Ｙ，９４Ｍ，９４Ｃ，９４Ｋおよび定着手段９５の各部を制御する。
【０１４１】
以上のように、本実施の形態の発光素子４１によれば、発光素子本体から出射されロッドレンズに入射する光の入射光量を増加させるとともに、発光素子本体からの光の取出し効率および伝播効率を向上させることができる。
【０１４２】
またこのような発光素子４１を有する発光素子アレイ８６と、レンズアレイ８８とを含んで構成される光プリントヘッドでは、発光素子本体Ｔから出射され、レンズアレイ８８に受光される光の受光光量が増大するので、レンズアレイ８８から感光体ドラム９０に照射される光の照射光量を増大させることが可能になり、感光体ドラム９０に鮮明な静電潜像を形成することができる。
【０１４３】
さらに、上記光プリントヘッドを備える画像形成装置８７では、感光体ドラム９０に照射される光の照射光量を増大することができ、感光体ドラム９０に鮮明な静電潜像を形成することができるので、記録シートに鮮明な画像を形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の発光素子１を示す断面図である。
【図２】導光体６を透過する光の経路を模式的に示す断面図である。
【図３】シミュレーションによって光強度が測定される発光素子３２の断面図である。
【図４】シミュレーションによって光強度が測定される発光素子３２からの光を示す断面図である。
【図５】シミュレーションによって得られた反射体３３の傾斜角度θと光の相対強度との関係を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の発光素子４１の平面図である。
【図７】図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た発光素子４１の断面図である。
【図８】図６に示される発光素子４１の等価回路を示す回路図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態の発光素子６１の断面図である。
【図１０】発光素子６１の平面図である。
【図１１】発光素子４１を有する画像形成装置８７の基本的構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１，１ａ，３２，４１，６１  発光素子
２，３５  基板
３，３４，Ｔ  発光素子本体
４  台座部
５，５ａ，３３，４２，６３  反射体
６，６ａ，４３，６２  導光体
７  ゲート用配線
８  アノード用配線
９  第１電極
１０  第２電極
１１  絶縁層
１２，１８  第１のｎ型半導体層
１３，１９  第１のｐ型半導体層
１４，２０  第２のｎ型半導体層
１５，２１  第２のｐ型半導体層
１６，２２  オーミックコンタクト層
１７  第１電極接続部
２３，５０  第１貫通孔
２４，５１  第２貫通孔
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ  光
３１  凹み部分
３６  検出器
４４  カソード用電極
４５  第１絶縁層
４６  第２絶縁層
４７，６４  ボンディングパッド
４８  第３電極
５２  透孔
５３  駆動手段
６５  光学手段
８６  発光素子アレイ
８７  画像形成装置
８８  レンズアレイ
９０  感光体ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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